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使用TVS二极管降低ESD损害

作者:硕凯电子   文章来源:硕凯电子   发布时间:2018-05-10 10:04:11

快速ESD 脉冲可能在电路板上相邻(平行)导线间产生感应电压。如果上述情况发生,由于将不会得到保护,因此感应电压路径将成为另一条让浪涌到达IC的路径。因此,被保护的输入线不应该被放置在其它单独、未受保护的走线旁边。推荐的ESD抑制器件PCB 布局方案应该是:应尽可能的滤除所有的I/O 口的干扰信号,靠近连接器/触点PCB侧。

布线时,尽可能缩短高频元器件之间的连线,设法减少它们的分布参数和相互间的电磁干扰;输入输出端用的导线应尽量避免相邻平行。最好加线间地线,以免发生反馈藕合。

在使用TVS 二极管保护ESD 损害的同时,必须配合合理的PCB 布局。首先是要避免自感。对于ESD 这样巨变突发的脉冲,很可能会在回路中引起寄生自感,进而对回路形成强大的电压冲击,并可能超出 IC 的承受极限而造成损伤。负载产生的自感电压与电源变化强度 成正比,ESD 冲击的瞬变特征易于诱发高强自感。减小寄生自感的基本原则是尽可能缩短分流回路,必须考虑到包括接地回路、TVS 和被保护线路之间的回路以及由接口到TVS 的通路等所有因素。所以TVS 器件应与接口尽量接近,与被保护线路尽量接近,这样才会减少自感耦合到其它邻近线路上的机会。

综上所述,在布线时,应遵循以下原则:

1.差分信号线要尽可能的短以减小PCB 走线上的分布电容,并一直保持平行、等长、线 间距为一倍线宽,并尽量采取包地措施;

2.连接到TVS 两端的PCB 走线要保证大于10mil 以防止浪涌产生的过电流烧坏印制线;

3.避免在保护线路附近走比较关键的信号线;

4.尽量将接口安排在同一个边上;

5.避免被保护回路和未实施保护的回路并联;

6.各类信号线及其馈线所形成的回路所环绕面积要尽量小,必要时可考虑改变信号线或 接地线的位置;

7.将接口信号线路和接地线路直接接到保护器件上,然后再进入回路的其它部分;

8.将复位、中断、控制信号远离输入/输出口,远离PCB 的边缘;

9.在可能的地方都加入接地点;

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